Mga Paraan at Proseso para sa Detoxification ng Cyanide Tailings

pagpapakilala

Ang mga tailing ng cyanide ay mga solidong basura na nalilikha sa proseso ng benepisiyo ng mga minahan ng ginto at iba pang mga minahan. Dahil sa pagkakaroon ng mga natitirang cyanide at iba pang mabibigat na metal, kung hindi maayos na mapoproseso, magdudulot ito ng malaking pinsala sa kapaligiran at kalusugan ng tao. Ang mataas na toxicity ng mga cyanide ay maaaring kumalat sa hangin, tubig, at lupa, na magpaparumi sa nakapalibot na ecosystem at magsapanganib sa kaligtasan ng mga hayop at halaman. Samakatuwid, agarang i-detoxify ang mga tailing ng cyanide . Ipakikilala ng artikulong ito nang detalyado ang mga pamamaraan at proseso ng detoxification ng mga tailing ng cyanide.

Mga Katangian at Panganib ng Cyanide Tailings

Ang komposisyon ng cyanide tailings ay kumplikado. Bilang karagdagan sa mga unreacted cyanides, naglalaman din ito ng mabibigat na metal tulad ng tanso, tingga, sink, at mercury. Ang mga mabibigat na metal na ito ay mahirap i-degrade sa natural na kapaligiran at maiipon sa mahabang panahon. Maaaring pigilan ng cyanides ang aktibidad ng respiratory enzymes sa biological cells, na humahantong sa asphyxiation at pagkamatay ng mga organismo. Halimbawa, kapag ang wastewater na naglalaman ng cyanide tailings ay itinatapon sa mga ilog, magdudulot ito ng malaking bilang ng pagkamatay ng mga aquatic organism tulad ng isda, na sumisira sa balanse ng ekolohiya ng tubig. Kapag nakapasok ang mabibigat na metal sa katawan ng tao, maiipon ito sa mga organo ng tao at magdudulot ng iba't ibang sakit. Halimbawa, ang pagkalason sa lead ay nakakaapekto sa pag-unlad ng sistema ng nerbiyos, at ang pagkalason ng mercury ay nakakapinsala sa mga bato at utak.

Paraan ng Detoxification

Paraan ng Chemical Oxidation

1. Paraan ng Alkaline Chlorination : Ito ay isang karaniwang ginagamit na paraan ng detoxification ng kemikal na oksihenasyon. Sa ilalim ng mga kondisyong alkalina (karaniwan ay kinokontrol ang halaga ng pH sa 10 - 11), ang mga oxidant tulad ng chlorine gas o hypochlorite ay idinaragdag sa mga tailing ng cyanide. Ang prinsipyo ng reaksyon nito ay ang mga sumusunod: Una, ang mga cyanide ion (CN⁻) ay na-oxidize sa mga cyanate ion (CNO⁻), at ang equation ng reaksyon ay CN⁻ + ClO⁻ + H₂O → CNO⁻ + Cl⁻ + 2H⁺. Pagkatapos, ang cyanate ay nabubulok sa mga hindi nakakapinsalang sangkap tulad ng nitrogen at Carbon dioxide sa ilalim ng karagdagang oksihenasyon, 2CNO⁻ + 3ClO⁻ + H₂O → N₂↑ + 3Cl⁻ + 2HCO₃⁻. Ang bentahe ng pamamaraang ito ay ang bilis ng reaksyon ay medyo mabilis at ang epekto ng detoxification ay halata, ngunit ang disbentaha ay ang ilang pangalawang pollutant tulad ng tambutso na naglalaman ng chlorine ay maaaring mabuo.

2. Paraan ng Oksihenasyon ng Hydrogen Peroxide : Ang hydrogen peroxide (H₂O₂) ay maaaring mag-oxidize at magbulok ng mga cyanide sa presensya ng isang angkop na katalista. Ang mga katalista tulad ng mga ferrous ion (Fe²⁺) ay karaniwang pinipili. Sa proseso ng reaksyon, ang hydrogen peroxide ay nabubulok upang makagawa ng mga hydroxyl radical (·OH), na may napakalakas na katangian ng pag-oxidize at maaaring mabilis na mag-oxidize ng mga cyanide. Ang equation ng reaksyon ay CN⁻ + H₂O₂ → CNO⁻ + H₂O. Ang bentahe ng paraan ng oksihenasyon ng hydrogen peroxide ay ang mga produkto pagkatapos ng pagkabulok ng hydrogen peroxide ay tubig at oxygen, at walang mga bagong pollutant na ipinapasok, ngunit ang gastos ay medyo mataas, at ang mga kinakailangan para sa mga kondisyon ng reaksyon ay medyo mahigpit.

Paraan ng Biological Oxidation

1. Paraan ng Microbial Leaching : Ginagamit ang ilang espesyal na mikroorganismo, tulad ng Thiobacillus ferrooxidans. Maaaring gamitin ng mga mikroorganismong ito ang mga cyanide bilang pinagmumulan ng nitroheno at carbon sa kanilang proseso ng paglaki at i-oxidize at bumubulok sa mga ito. Sa pamamagitan ng kanilang sariling mga aktibidad sa metabolismo, ginagawang mga hindi nakakapinsalang sangkap ng mga mikroorganismo ang mga cyanide tulad ng carbon dioxide, tubig, at ammonia. Ang bentahe ng pamamaraang ito ay environment-friendly ito at mababa ang pagkonsumo ng enerhiya, ngunit ang disbentaha ay ang paglaki ng mga mikroorganismo ay lubos na naaapektuhan ng mga salik sa kapaligiran tulad ng temperatura at halaga ng pH, at ang siklo ng paggamot ay medyo mahaba.

2. Paraan ng Biofilm : Ang mga mikroorganismo ay idinidikit sa ibabaw ng carrier upang bumuo ng isang biofilm. Kapag ang mga cyanide tailings ay dumampi sa biofilm, ang mga cyanide ay nabubulok ng mga mikroorganismo. Ang biofilm ay may malakas na kakayahan sa adsorption at degradation, na maaaring mapabuti ang kahusayan ng paggamot ng mga mikroorganismo sa mga cyanide. Kung ikukumpara sa paraan ng microbial leaching, ang mga mikroorganismo sa paraan ng biofilm ay hindi madaling mawala at may mas mataas na katatagan, ngunit nahaharap din sila sa problema ng pagiging sensitibo sa mga kondisyon ng kapaligiran.

Iba pang mga Paraan

1. Paraan ng Pyrolysis na may Mataas na Temperatura : Ang mga tailing ng cyanide ay pino-pyrolyze sa mataas na temperatura (karaniwan ay higit sa 800℃), at ang mga cyanide ay nabubulok sa mga gas tulad ng nitrogen at carbon monoxide. Ang paraan ng pyrolysis na may mataas na temperatura ay maaaring epektibong mag-alis ng mga cyanide, ngunit nangangailangan ito ng malaking halaga ng pagkonsumo ng enerhiya, at ang mga mabibigat na metal ay maaaring mag-volatilize sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na temperatura, na nagpapataas ng kahirapan ng kasunod na paggamot ng tail gas.

2. Paraan ng Adsorption : Ang mga adsorbent tulad ng Activated Carbon at zeolite ay ginagamit upang mag-adsorb ng mga cyanide. Ang mga adsorbent ay may malaking espesipikong surface area at maaaring mag-adsorb ng mga cyanide sa kanilang mga ibabaw, sa gayon ay nakakamit ang layunin ng detoxification. Ang paraan ng adsorption ay madaling gamitin, ngunit ang kapasidad ng adsorption ng adsorbent ay limitado, at ang adsorbent ay kailangang palitan nang regular. Bukod pa rito, ang pagproseso ng adsorbent na na-adsorb ay medyo kumplikado rin.

Proseso ng Detoxification

Pagpapaunlad

1. Pagdurog at Pagsala : Ang malalaking tailings ng cyanide ay dinudurog upang mabawasan ang laki ng kanilang mga particle, upang ang kasunod na reaksyon ng detoxification ay mas lubusang maipagpatuloy. Kabilang sa mga karaniwang crusher ang mga jaw crusher, cone crusher, atbp. Ang mga dinurog na tailing ay sinasala sa pamamagitan ng mga kagamitan sa pagsala tulad ng mga vibrating screen upang salain ang mga particle na may iba't ibang laki ng particle, na nagbibigay sa mga materyales ng angkop na laki ng particle para sa kasunod na paggamot.

2. Pag-leaching : Upang mas mahusay na madikit at makapag-react ang mga cyanide sa detoxification reagent, tubig o iba pang angkop na solvent ang karaniwang ginagamit upang ma-leach ang mga tailing ng cyanide. Ang proseso ng pag-leach ay isinasagawa sa isang hinalong tangke, at ang mga tailing at ang solvent ay lubusang hinahalo sa pamamagitan ng paghahalo. Ang mga salik tulad ng oras ng pag-leach, temperatura, at ratio ng likido sa solido ay makakaapekto sa epekto ng pag-leach, at sa pangkalahatan ay kailangang i-optimize ayon sa aktwal na mga kondisyon.

Operasyon ng Detoxification

1. Proseso ng Operasyon ng Paraan ng Kemikal na Oksidasyon : Kung gagamitin ang paraan ng alkaline chlorination bilang halimbawa, sa solusyon ng tailings pagkatapos ng leaching, unang idinaragdag ang sodium hydroxide upang ayusin ang pH value ng solusyon sa 10-11. Pagkatapos, dahan-dahang ipinapasok ang chlorine gas o idinaragdag ang sodium hypochlorite solution, at sabay na isinasagawa ang paghahalo upang tuluyang magpatuloy ang reaksyon. Sa proseso ng reaksyon, kailangang subaybayan ang konsentrasyon ng cyanide sa solusyon nang real-time. Kapag ang konsentrasyon ng cyanide ay nabawasan sa ibaba ng tinukoy na pamantayan, ititigil ang pagdaragdag ng oxidant.

2. Proseso ng Operasyon ng Paraan ng Biyolohikal na Oksidasyon : Kung gagamitin ang paraan ng microbial leaching, ang mga mahusay na nakulturang Thiobacillus ferrooxidans at iba pang mga mikroorganismo ay ini-inoculate sa solusyon ng leaching na naglalaman ng mga cyanide tailings. Ang temperatura ng sistema ng reaksyon ay kinokontrol sa loob ng angkop na saklaw ng paglaki ng mga mikroorganismo (karaniwan ay 25 - 35 ℃), at ang halaga ng pH ay inaayos sa naaangkop na saklaw (karaniwan ay 2 - 4). Sa panahon ng proseso ng reaksyon, ang mga sustansya ay kailangang regular na mapunan upang matugunan ang mga pangangailangan sa paglaki ng mga mikroorganismo. Ang pag-usad ng reaksyon ng detoxification ay sinusuri sa pamamagitan ng pagsubaybay sa konsentrasyon ng cyanide at paglaki ng mga mikroorganismo.

Kasunod na Paggamot

1. Paghihiwalay ng Solido at Likido : Pagkatapos makumpleto ang reaksyon ng detoxification, ang mga ginagamot na tailings ay kailangang sumailalim sa paghihiwalay ng solido at likido. Ang mga karaniwang pamamaraan ng paghihiwalay ng solido at likido ay kinabibilangan ng pagsasala at centrifugation. Sa pamamagitan ng mga kagamitan sa pagsasala tulad ng plate-and-frame filter press, ang mga solidong tailings ay pinaghihiwalay mula sa likido. Ang pinaghihiwalay na likido ay kailangang masuri pa para sa nilalaman ng cyanide at heavy metal upang matiyak na maaari itong ilabas pagkatapos matugunan ang mga pamantayan ng paglabas.

2. Pagtatapon ng mga Dumi : Pagkatapos ng detoxification at paghihiwalay ng solid-liquid, kung mataas pa rin ang nilalaman ng heavy metal sa mga dumi, kinakailangan ang karagdagang paggamot. Halimbawa, ginagamit ang teknolohiya ng solidification at stabilization, at ang mga dumi ay hinahalo sa mga solidifying agent tulad ng semento at apog upang i-fix ang mga heavy metal sa solidified body at mabawasan ang kanilang paggalaw sa kapaligiran. Ang mga ginagamot na dumi ay maaaring itapon sa tambakan ng basura o gamitin nang komprehensibo ayon sa aktwal na mga kondisyon, tulad ng paggamit sa produksyon ng mga materyales sa pagtatayo.

Konklusyon

Ang paggamot sa detoxification ng mga cyanide tailing ay may malaking kahalagahan para sa pangangalaga sa kapaligiran at napapanatiling paggamit ng mga mapagkukunan. Ang iba't ibang paraan ng detoxification ay may sariling pakinabang at disadvantages. Sa mga praktikal na aplikasyon, ang mga naaangkop na pamamaraan at proseso ng detoxification ay kailangang komprehensibong piliin ayon sa mga salik tulad ng mga katangian ng cyanide tailing, mga gastos sa paggamot, at mga kinakailangan sa kapaligiran. Kasabay nito, sa patuloy na pag-unlad ng agham at teknolohiya, ang mga bagong teknolohiya at proseso ng detoxification ay patuloy na umuusbong. Sa hinaharap, inaasahang bubuo ito ng mas mahusay, pangkalikasan, at matipid na pamamaraan ng detoxification para sa mga cyanide tailing, na nagbibigay ng mas mahusay na solusyon sa mga problema sa kapaligiran na dulot ng cyanide tailing.